基于socket的进程通信

• 实现目标

  • 实现服务端与客户端的连接
  • 实现多个客户端向服务端发送消息，并由服务端将消息发送给每个客户端

• 涉及的Java类

  • java.net.ServerSocket 用于创建服务器端口
  • java.net.Socket 用于创建Socket
  • java.net.URLDecoder 用于在服务端将客户端传来的消息解码
  • java.util.ArrayList 用于动态存放多个不同的Socket
  • Java.util.scanner 用于从控制台读取输入

• 具体实现思路

  • 服务端

    • 在主函数中建立一个端口用于监听客户端请求，端口大小可自行设置

      ServerSocket sock = new ServerSocket(1999)
      

    • 需要接受多个客户端的消息，因此需要和每个客户端建立唯一的Socket对用于通信，所以需要将新建的Socket存入动态容器ArrayList中

      ArrayList list = new ArrayList()
      

    • 使用while循环，在while循环中调用ServerSocket的accept()方法等待客户端请求，当接受到请求时就将返回的Socket存入容器中，并新建一个线程(调用start函数)

      while(true) {
          Socket socket = sock.accept();
          list.add(socket);
          new MsgThread(socket, list).start();
      }
      

    • 在线程类中进行数据的读入和输出

    • 定义类的属性：Socket, ArrayList,BufferedReader

    • 定义构造函数，将传入的参数赋给当前对象的属性，同时，通过Socket读取客户端的数据到BufferedReader对象

      BufferedReader bf = new BufferedReader(new   InputStreamReader(client.getInputStream));
      //这里需要用InputStreamReader类来包装client.getInputStream是为了将字节流转换成字符流
      

    • 重载run函数，将读取的消息发送给除当前socket对象外的其他客户端

      • 在这一步中的PrintWriter的使用要注意，一定要将自动刷新设置为true，否则消息就不能够即时传入到内存中，而是会等到程序结束时才传入，这个bug卡了我好久

    • 将消息解码后显示在控制台上

  • 客户端

    • 和服务端差不多的思路，主要是实现消息的读取和上传

    • 新建Socket，连接服务端

      Socket client = new Socket("127.000.001", 1999;
      

    • 读取Socket中的数据并显示在控制台上

    • 线程函数和服务端类似，无非是从控制台读取数据然后用getOutPutStream写入Socket中

• 源码

  //服务端
  import java.io.*;
  import java.net.ServerSocket;
  import java.net.Socket;
  import java.net.URLDecoder;
  import java.util.ArrayList;
  import java.util.List;
  import java.util.Scanner;
  
  public class ChatServer {
      //SockerList用于保存当前连接的用户
      public static ArrayList SocketList = new ArrayList();
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //创建端口监听用户的请求
          ServerSocket sock = new ServerSocket(1999);
          System.out.println("服务启动....");
          //服务器循环接受来自用户端的请求
          while(true) {
              //等待客户端的请求，捕获到请求后返会一个Socket
              Socket socket = sock.accept();
              System.out.println("服务连接....");
              //将返回的Socket加入在线用户列表中
              SocketList.add(socket);
              System.out.println("当前有" + (SocketList.size()) + "个用户");
              //创建一个新的线程，每个连接都会有自己独立的任务线程，用于实现接受和发送消息
              new MsgThread(socket, SocketList).start();
          }
      }
  }
  
  //任务线程
  class MsgThread extends Thread {
      //定义单个用户连接的Socket
      Socket client;
      //定义用户组的Socket
      ArrayList clients;
      //定义读入的数据
      BufferedReader br;
      //构造函数
      public MsgThread(Socket client, ArrayList clients) throws IOException {
          //调用父类的构造函数
          super();
          //使用传入的参数初始化
          this.client = client;
          this.clients = clients;
          //将当前用户的输入缓存
          br = new BufferedReader(new InputStreamReader(this.client.getInputStream()));
      }
      //重载run()函数，将接受到的用户信息发送给其他用户
      @Override
      public void run() {
          try {
              String content = null;
              while(true) {
                  //从某个客户端获取信息
                  if ((content = br.readLine()) != null) {
                      //将消息发送给其他各个客户端
                      for (Socket socket:clients) {
                          //去掉自身客户端
                          if (socket != client) {
                              //将消息写入socket的缓存区,设置为自动刷新
                              PrintWriter pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
                              pw.println(content);
                          }
                      }
                      content = URLDecoder.decode(content, "UTF-8");
                      System.out.println(content);
                  }
              }
          }
          catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  }
  
  

  //客户端
  import java.io.*;
  import java.net.*;
  
  public class ChatClient {
  
      public static void main(String[] args) throws Exception {
          //连接服务端
          Socket client = new Socket("127.0.0.1", 1999);
          System.out.println("服务器已连接");
          //新建线程
          new MsgThread(client).start();
          //获取输入
          InputStream in = client.getInputStream();
          BufferedReader bf = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
          while (true) {
              String msg = bf.readLine();
              //对收到的信息进行解码
              msg=URLDecoder.decode(msg, "UTF-8");
              System.out.println(msg);
          }
      }
  }
  
  class MsgThread extends Thread {
      Socket client;
      String hostname;
      public MsgThread(Socket client) {
          super();
          this.client = client;
          try {
              //获取本计算机名称
              InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();
              hostname =addr.getHostName().toString();
          } catch (UnknownHostException e1) {
              e1.printStackTrace();
          }
      }
      //发送消息
      @Override
      public void run() {
          try {
              //读取控制台输入
              BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
              //将客户端输出流存到pw中
              PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream(),true);
              while (true) {
                  String msg = br.readLine();
                  //对发出的消息进行编码
                  msg = URLEncoder.encode(hostname + "说:"+ msg, "UTF-8");
                  pw.println(msg);
              }
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  }